DE69419388T2 - Druckmittelbetriebene Federspeicherbremsen - Google Patents

Description

Technisches Gebiet
• Diese Erfindung betrifft fluiddruckbetätigbare Federspeicherbremszylinder, und sie betrifft insbesondere Federspeicherbremszylinder für eine Verwendung in fluiddruckbetätigbaren Bremssystemen.
• Bei fluiddruckbetätigbaren Bremssystemen ist es bekannt, Federspeicherbremszylinder für ein Aufbringen von Bremskräften auf Radbremsen vorzusehen. Solche Radbremsen können üblicherweise nockenbetätigte Trommelbremsen oder Scheibenbremsen sein, und die Bremszylinder können Hilfsbrems- und/oder Feststellbrems-Betätigungsdruckkräfte erzeugen, die von den weiteren betriebsbremszylindererzeugten Betriebsbrems-Druckkräften verschieden sind. Im Gegensatz hierzu ist vorgeschlagen worden, Federspeicherbremszylinder vorzusehen, die Zugkräfte auf ihre Gestänge aufbringen. Eine grundlegende Form eines solchen eine Membran verwendenden Federspeicherbremszylinders für eine Scheibenbremse ist in der europäischen Patentschrift Nr. 0 099 689 beschrieben.
• Hinsichtlich seiner wichtigsten Essentialia weist ein solcher Zug-Bremszylinder ein auf einen Druck ansprechendes Element auf, das in einem Gehäuse durch ein auf Fluiddruck ansprechendes Element, auf das Fluiddruck einwirkt, bewegbar ist, und das auf Fluiddruck ansprechende Element wirkt in einem Richtungssinn, um der Kraft einer Speicherfeder entgegenzuwirken und sie zu überwinden. Bei einem normalen Betrieb des Fahrzeugs wird die Speicherfeder durch den Fluiddruck zusammengedrückfgehalten, doch wird für eine Hilfsbrems- und/oder Feststellbrems- Anwendung der Fluiddruck vermindert oder beseitigt, und die Feder übt dann Druck auf das Ausgabeelement-Ankergestänge aus. Dies stellt sicher, daß insbesondere ein Parken unabhängig von einem nachfolgenden Verlust an Fluiddruck von dem Bremssystem sicher erzielt wird. In dem Moment jedoch, indem es erforderlich wird, das Fahrzeug schnell zu bewegen, z. B. für den Fall der Gefahr eines in der Nähe befindlichen Feuers, ist es wünschenswert, die Feststellbremsen schneller lösen zu können, als dies anders nur nach Auffüllen der Drücke in dem Bremssystem durch Laufenlassen des Motors erzielbar wäre.
• In dem Fall von Federspeicherbremszylindern, die betätigt sind, um Druckkräfte auszuüben, ist bereits in der US-Patentschrift Nr. 4,080,875 und in der europäischen Patentschrift Nr. 0 016 566 vorgeschlagen worden, einen Feststellmechanismus in einer auf Druck ansprechenden Kolbenanordnung des Bremszylinders einzufügen, um den Kolben an dem Ausgabeelement festzustellen. Der Feststellmechanismus ist mittels mechanischer Mittel lösbar, die durch die nicht unter Druck stehende Endplatte des Bremszylinders hindurchgehen, und daher beseitigt eine solche Freigabe die Druckkraft der Speicherfeder von dem Bremszylinder-Ausgabelement.
• In dem Fall eines Bremszylinders, der Druck auf sein Ausgabeelement ausübt, speziell dort, wo der Bremszylinder eine Membran verwendet, ist es nicht möglich, einen Zugang zu einem solchen Mechanismus zu schaffen, der durch die unter Druck stehende Endplatte ragt, ohne nicht erwünschte zusätzliche Dichtungsanordnungen vorzusehen.
Offenbarung der Erfindung
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten fluiddruckbetätigbaren Federspeicherbremszylinder zu schaffen, der eine Freigabe der Federkraftausgabe von einem Ausgabeelement unter Zug anders als durch Anwendung eines normalen Sperrdrucks zu schaffen.
• Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist ein fluiddruckbetätigbarer Federspeicherbremszylinder, der ein Gehäuse und eine auf Fluiddruck ansprechende Membrananordnung aufweist, die im Gehäuse beweglich ist, und ein Kraft-Ausgabeelement mit einem ersten Teil vorgesehen, das sich aus dem Gehäuse nach außen erstreckt, das betätigbar ist, um eine Ausgabekraft von der zusammengedrückten Speicherfeder auszugeben, die abhängig ist von dem Fluiddruck an einem Fluiddruck-Einlaßanschluß, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftausgabeelement ein zweites Teil aufweist, das teleskopartig relativ zu dem ersten Teil mit lösbaren Verschlußelementen bewegbar ist, die normalerweise die Teile zusammenziehen, um sich zusammen zu bewegen, und daß ein Freigabeelement des Feststellelements durch von außen zugängliche Mittel betätigbar ist, die durch eine laterale Öffnung hindurchgehen, die in dem ersten Teil des Ausgabeelements vorgesehen sind.
Beschreibung der Zeichnungen
• Damit die Erfindung besser verstanden wird und leichter ausgeführt werden kann, wird dieselbe anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
• Fig. 1 einen fluiddruckbetätigbaren Federspeicherbremszylinder entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
• Fig. 2 eine fragmentarische Ansicht einer Modifikation des Bremszylinders der Fig. 1 darstellt; und
• Fig. 3 eine fragmentarische Seitenansicht des Bremszylinders der Fig. 2 darstellt.
Art der Ausführung der Erfindung
• Bezugnehmend auf Fig. 1 ist der gezeigte Bremszylinder für eine Verwendung als Feststell-Bremszylinder eines mit Scheibenbremsen ausgestatteten Nutzfahrzeugs geeignet. Der Bremszylinder hat ein Gehäuse mit einem aus Preßstahl bestehenden, im allgemeinen zylindrischen Teil 1, mit einer inneren Bohrung 5 innerhalb derer eine tiefgezogene Druckplatte 3 mit einem Umfangs-Verschleißring 4 axial geführt ist. Das Gehäuse weist ebenfalls eine Endplatte 2 mit einer Umfangs-Lippe 6 auf, zwischen der und dem offenen Ende der Bohrung 5 der Umfangs-Wulst 7 einer flexiblen Membran 8, die auf den Druck von Druckluft an dem Einlaßteil 11 anspricht, eingefaßt ist. Das Mittelstück 9 der Membran ist an der rechten Seite der Druckplatte 3 befestigt, und eine Speicherfeder 10 befindet sich unter Druck zwischen der anderen Seite derselben und dem geschlossenen Ende des zylindrischen Teils 1 des Gehäuses. Die Druckplatte 3 und die Membran 9 sind beide entsprechend derart geformt, daß sie einen Kopfteil 12 des im allgemeinen axial befindlichen Teils 13 des Ausgabeelements einfassen, das somit zusammen mit der Membran 9 und der Platte 12 be wegbar ist. Das Teil 13 dieser auf Fluiddruck ansprechenden Anordnung erstreckt sich koaxial auf teleskopische Art innerhalb einer axialen Bohrung 14 des stabartigen Teils 15 des Ausgabeelements, das bewegbar durch eine Öffnung 17 hindurchgeht und das eine flexible Gamasche 18 aufweist. Das äußere Ende des Teils 15 ist mit einem Schlitz 19 und einer Querbohrung 20 versehen, um einen Gabelkopfbolzen aufzunehmen, der es an den Bremsscheibenmechanismus (nicht gezeigt) verbindet. Ein im allgemeinen kegelstumpfförmiges Teil 32, das von dem Teil 1 getragen wird, schafft eine Halteoberfläche 33, die mit einem Halteelement 34, das im Teil 13 getragen ist, zusammenwirkt.
• Das Teil 13 der auf Fluiddruck ansprechenden Anordnung hat eine axiale Bohrung 21, ein axial innen bewegbares Nockenelement 25 und eine Anzahl von über den Umfang beabstandeter radialer Öffnungen 22, die jeweils Stahlkugeln 23 bewegbar aufnehmen, deren Durchmesser größer sind als die radialen Längen dieser Öffnungen. In der dargestellten Position liegen die Kugeln 23 gegen das Nockenelement 25 derart an, daß sie auf eine örtlich bestimmte Weise in einer inneren Nut 24 innerhalb der Bohrung 14 des Teils 15 des Ausgabeelements gehalten werden. Das Nockenelement 25 erstreckt sich über einen Abschrägungsabschnitt 27 zu einem Abschnitt 26 kleineren Durchmessers derart, daß die Wanddicke und der verringerte Durchmesser den Durchmesser der Kugeln 24 aufnehmen kann. Das Nockenelement wird in die dargestellte Position durch eine leichte Feder 28 gezwungen und ist mit einer flexiblen Seil 29-Verbindung versehen, die axial durch eine Bohrung 13 in 15 hindurchgeht, bevor sie sich nach außen durch eine laterale Öffnung und einen Verbinder 31 zu einem entfernt befindlichen Lösehebel (nicht gezeigt) wendet.
• Man muß sich darüber im klaren sein, daß bei Betrieb die Kammer 2a zur Rechten der Membrane 9 in dem gezeigten Zustand wenigstens teilweise über den Einlaßanschluß 11 derart entlüftet ist, daß die Kraft der Feder 10 über die auf Druck ansprechende Anordnung und das durch die Kugeln 24 geschaffene Verschlußmittel, die sich in der gezeigten Position befinden, als Zug auf das Teil 15 aufgebracht wird. Eine Verringerung der Ausgabekraft wird daher bei einem normalen Betrieb durch Ansteigen des Drucks von einem Bremsventil (nicht gezeigt), das über den Anschluß 11 mit der Kammer 2a verbunden ist, erzielt. In dem vollständig gelösten Zustand wird der Anschlag 34 gegen die Halteoberfläche 33 anliegen und es wird keine Ausgabezugkraft durch 15 aufgebracht. Für den Fall, daß ein diesen Bremszylinder verwendendes Fahrzeug mit der entlüfteten Kammer 2a geparkt worden ist, die eine vollständige Feststellbremskraft aufbringt, und wenn man annimmt, daß die Speichertanks des Fahrzeugs Leerdruck aufweisen, können die Bremsen durch Betätigen des jeweiligen Drucksteuerventils nicht freigegeben werden. Allerdings können die Bremsen durch eine manuelle Betätigung eines Hebels (nicht gezeigt) freigegeben werden, um das Seil 29 zu betätigen und das Nockenelement 25 nach links innerhalb des Teils 13 gegen die Feder 29 zu bewegen, wie in der Zeichnung gezeigt. Eine solche Bewegung des Elements 25 ermöglicht den Kugeln 24 radial die Abschrägung 27 hinunter umgelenkt zu werden, um wechselseitig den Verschluß zwischen der auf Druck ansprechenden Anordnung und dem Ausgabeelement 15 axial freizugeben. Die Spannung auf 15 wird hierdurch schnell beseitigt und die Bremsen freigegeben. Bei einem Freigeben des Seils 29 und anschließendem wieder unter Druck setzen der Kammer 2a wird der Nocken 27 die Kugeln 24 zurück in ihre Stellungen wie gezeigt zwingen, während eine unerwünschte nach außen gerichtete axiale Bewegung des Teils 13 durch Kontaktieren des Teils 34 mit der Oberfläche 33 verhindert wird. Der Bremszylinder wird daher in einen normalen Betrieb mit zusammengeschlossenen Teilen 13 und 14 zurückkehren.
• Der erwähnte (nicht gezeigte) Hebel zum Betrieb des Seils 29 befindet sich von dem Bremszylinder entfernt, so daß er sicherer in der Nähe oder in der Fahrerkabine und nicht unterhalb des Fahrzeugs positioniert werden kann. Falls jedoch ein fernbedienbares Seil nicht erforderlich ist, kann der Mechanismus vereinfacht werden, um einen Freigabehebel, der von dem Ausgabeelement 15 getragen wird, aufzuweisen; und eine mögliche Form eines solchen Hebels kann, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, ausgestaltet sein.
• Bezugnehmend auf Fig. 2 entspricht eine fragmentarisch vergrößerte Ansicht des Gabelteils 45 dem Teil 15 des in Fig. 1 gezeigten Federspeicherbremszylinders. Bei dieser Modifikation ist das Seil 29 der Fig. 1 durch einen Stab 46 ersetzt, der durch eine Verschmutzungsabdichtung 42 ragt und das Nockenelement 25 mit einem quer angeordneten Bolzen 47 über eine Öse 48 verbindet. Der Bolzen 47 be findet sich in quer gerichteten Schlitzen 53 auf jeder Seite des Gabelteils 45, die ebenfalls das innere Ende des Freigabehebels 49 aufnehmen. Ein Rand 51 des inneren Endes des Hebels 49 ist abgerundet und liegt gegen den inneren äußersten Teil 50a des Schlitzes 50 der Gabel an. Der Hebel weist ebenfalls einen unteren Arm 52 auf, der lateral von der Gabel 45 abragt, was - wenn der Arm 52 in der Richtung des Pfeils in eine Position, die durch Strichlinien in Fig. 3 gezeigt ist, ausgelenkt wird - das Ende 51 veranlaßt, gegen das äußerste Teil 50a auf solche Art anzuliegen, daß das Nockenelement 25 nach links verschoben wird. Eine Freigabe und Rückstellung des Bremszylinders wird daher auf ähnliche Weise wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben erzielt.

Claims (10)

1. Ein fluiddruckbetätigbarer Federspreicherbremszylinder mit einem Gehäuse (1) und einer auf Fluiddruck ansprechenden Membrananordnung (3, 7, 8), die im Gehäuse (1) beweglich ist, und einem Kraft-Ausgabeelement (13, 15) mit einem ersten Teil (15), das sich nach außen erstreckt, das betätigbar ist, um eine Ausgabekraft von einer zusammengedrückten Speicherfeder (10) auszugeben, die von dem Fluiddruck an einem Fluiddruck-Einlaßanschluß (11) abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftausgabeelement ein zweites Teil (13) aufweist, das auf teleskopische Art relativ zu dem ersten Teil (15) mit lösbaren Verschlußelementen (23, 25) bewegbar ist, die normalerweise die Teile (13, 15) zusammenziehen, um sich zusammen zu bewegen, und daß ein Freigabeelement (29; 46) des Feststellelements durch von außen zugängliche Mittel (30; 49) betätigbar ist, die durch laterale Öffnungen hindurchgehen, die in dem ersten Teil des Ausgabeelements vorgesehen sind.

2. Ein Bremszylinder gemäß Anspruch 1, der weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verschlußmittel ein oder mehr Arretierungselemente (23) aufweist, die lateral gegenüber der Richtung der relativen Bewegung zwischen den Teilen (13, 15) bewegbar und durch ein Nockenmittel (25) betätigbar sind, das an dem Freigabeelement (29; 46) verbunden ist.

3. Ein Bremszylinder gemäß Anspruch 2, der weiter dadurch gekennzeichnet ist, daß sich das Nockenelement (25) innerhalb des inneren der Teile (13, 15) befindet und es in Richtung der relativen Bewegung dazwischen bewegbar ist, um das besagte eine oder mehr Arretierungselemente (23) zu betätigen, indem sie jeweils nach außen bewegt werden, um die Teile (13, 15) miteinander zu verriegeln.

4. Ein Bremszylinder gemäß Anspruch 1, der weiter dadurch gekennzeichnet ist, daß das Arretierungselement (23) eine Anzahl von solchen Elementen aufweist, die ringförmig um das Nockenelement (25) angeordnet sind.

5. Bremszylinder gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungselemente (23) jeweils eine Kugel aufweisen.

6. Bremszylinder gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenmittel (25) ein längliches Element aufweist, das innerhalb des inneren der Teile (13, 15) geführt ist und das eine nockenförmige Schulter (27) aufweist, die mit jedem Arretierungselement (23) zusammenwirkt.

7. Bremszylinder gemäß Anspruch 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Element (25) zwei Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers (25, 26) aufweist, die durch die Schulter (27) verbunden sind.

8. Bremszylinder gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß sich das Federelement (28) innerhalb des inneren Teils (13, 15) mit dem Nockenelement (25) befindet, derart, daß das Nockenmittel (25) in eine Position gezwungen wird, in der das Nockenmittel (25) mit jedem Arretierungselement (23) zusammenwirkt, um es in einer Verschlußposition zwischen den Teilen (13, 15) zu halten.

9. Bremszylinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabeelement (29) ein längliches flexibles Element aufweist, das durch die laterale Öffnung des Ausgabeelements (15) hindurchragt.

10. Bremszylinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabeelement (29) ein längliches Element aufweist, daß an einem Betätigungshebel (49) angeschlossen ist, der sich nach außen durch die laterale Öffnung des Ausgabeelements erstreckt.